用荧光假单孢菌防治番茄青枯病

土壤中存在着大量对植物病原菌有拮抗作用的细菌。据报道，番茄青枯病菌的拮抗菌占土壤细菌的６．５％－２８．６％。通过分析研究，番茄青枯病菌的拮抗菌多数属于荧光假单孢菌属。经多次分离筛选，从土壤中分离出了对作物无不良影响而对番茄青枯病菌有拮抗作用的菌株１０４个。经试验，利用这种拮抗菌防治番茄青枯病，当发病株率在２５％以下时，防治效果可达１００％；但当发病株率达４５％时，防治效果仅为５０％左右。这表明，利     

甘蔗宿根矮化病感病与非感病株根际土壤生物学性状及细菌群落结构特征

[目的]比较甘蔗宿根矮化病(ratoon stunting disease,RSD)感病植株与非感病植株根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在为构建甘蔗健康的根际微环境,筛选高效RSD生防细菌提供参考。[方法]通过田间调查和实验室鉴定,以甘蔗RSD感病植株为试材,非感病植株为对照,采集甘蔗RSD感病植株和非感病植株的根际土壤,并基于传统和现代高通量测序技术,分析了甘蔗RSD感病植株和非感病植株根际土壤的生物学性状和细菌群落结构特征。[结果]与甘蔗RSD非感病植株相比,感病植株根际土壤中指示土壤肥力与健康状况的生物学性状指标β-葡糖苷酶、磷酸酶和氨肽酶活性,以及微生物生物量碳、氮、磷显著降低;同时,指示细菌丰富度的Chao1指数和指示细菌多样性的Shannon指数显著下降。门分类水平与非感病甘蔗植株相比,RSD感病植株根际土壤中Proteobacteria(变形杆菌门)、Actinobacteria(放线菌门)、Gemmatimonadetes(芽单胞菌门)和Nitrospirae(硝化螺旋菌门)等优势门类细菌占比呈倍级降低,但Chloroflexi(绿弯菌门)、Acidobacteria(酸杆菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)、Cyanobacteria(蓝细菌门)、Planctomycetes(浮霉菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)等优势门类细菌占比呈倍级增加;在属分类水平,与非感病甘蔗植株相比,RSD感病植株根际土壤中Xanthobacteraceae(黄色杆菌属)、Acidothermus、Gaiellales、Roseiflexus(玫瑰菌属)、Micromonosporaceae(小单孢菌属)和Nitrospira(硝化螺旋菌属)细菌占比呈倍级降低,但Acidobacteria(嗜酸菌属)细菌及部分未知菌属却呈倍级提高。[结论]甘蔗RSD感病植株根际微环境中指示土壤肥力的生物学指标显著降低,细菌丰富度和多样性显著下降,部分优势细菌门属占比发生剧变可能是导致甘蔗RSD发生的重要原因。     

黄河三角洲刺槐根际与非根际细菌结构及多样性

为精确分析黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌群落定殖情况,本研究采用高通量测序方法对刺槐根际与非根际土壤细菌结构及多样性进行了研究。研究表明,根际土壤细菌共有36门214属,非根际土壤细菌共有33门153属。变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)细菌丰度超过15%,是根际与非根际土壤中的优势菌落。根际与非根际土壤中酸杆菌门、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)丰度差异显著。根际土壤中红游动菌属(Rhodoplanes)、溶杆菌属(Lysobacter)、热单胞菌属(Thermomonas)、链霉菌属(Streptomyces)及非根际土壤中红游动菌属、溶杆菌属、链霉菌属、Kaistobacter细菌丰度超过4%。根际土壤中固氮菌丰度显著高于非根际土壤,解磷、解钾细菌丰度差异不显著。根际与非根际土壤细菌Chao丰富度分别为2 054、2 376,差异显著。根际与非根际土壤细菌之间的权重(Weighted Unifrac)距离在0.12~0.25之间。综上所述,黄河三角洲刺槐根际与非根际土壤细菌结构具有一定差异,多样性差异显著。     

丛枝菌根真菌提高感染青枯菌番茄根际土壤细菌群落多样性和稳定性及有益菌属相对丰度

  【目的】  青枯病是由茄科雷尔氏菌 (Ralstonia solanacearum, 亦称青枯菌) 诱导产生的一种高温高湿型土传病害,土壤温度高、湿度大时易于青枯菌的繁殖进而引发青枯病。丛枝菌根真菌 (arbuscular mycorrhiza, AM) 可能通过调控根际微生物区系对病原体产生影响,我们研究了AM真菌对青枯菌入侵条件下土壤细菌群落的影响。  【方法】  以番茄 (Solanum lycopersicum) 为试材进行盆栽试验,供试AM真菌为摩西管柄囊霉 (Funneliformis mosseae) M47V,供试病原菌为茄科雷尔氏菌QL-RS 1115 (GenBank:GU390462)。催芽5日的番茄种子,接种AM菌剂的为菌根苗,未接种AM真菌的为非菌根苗。在番茄幼苗生长30天时,一半菌根苗和非菌根苗接种青枯菌,另一半不接种青枯菌,共4个处理。在接种青枯菌后1天和14天,采集番茄样品,采用抖土方法采集根际土壤,利用实时荧光PCR分析番茄根际青枯菌数量,采用16S rRNA高通量测序探究土壤细菌群落多样性和结构稳定性。  【结果】  在接种青枯菌初期 (1天),非菌根苗接种青枯菌 (TR–AMF) 和菌根苗接种青枯菌 (TR+AMF) 两组处理的根际土壤细菌群落结构发生明显改变,Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数显著降低 (P<0.05),共现网络的节点数和连接数明显减少,模块化程度降低,共现网络简化表明细菌群落结构的稳定性降低。接种青枯菌14天后,不动杆菌属 (Acinetobacter)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、溶杆菌属 (Lysobacter)、假单胞菌属 (Pseudomonas) 等有益细菌属在感染青枯菌的番茄根际富集,细菌共现网络的节点数和连接数增加,模块化程度提高,表明细菌群落稳定性得到恢复。与非菌根苗相比,菌根苗接种青枯菌 (TR+AMF) 和菌根苗未接种青枯菌 (TN+AMF) 两个处理番茄根际土壤中青枯菌丰度显著降低 (P<0.05)。AM真菌显著提高Chao1指数和Shannon指数 (P<0.05),提高了感染青枯菌番茄根际土壤中黄杆菌属(Flavobacterium)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter)、噬胞菌属 (Cytophaga) 和苔藓杆菌属 (Bryobacter) 的相对丰度,同时增加了共现网络的节点数和连接数,并促进番茄根际细菌物种之间的良性互作,提高细菌网络的复杂程度。  【结论】  感染青枯菌的番茄根际会富集不动杆菌属 (Acinetobacter)、鞘氨醇单胞菌属 (Sphingomonas)、溶杆菌属 (Lysobacter)、假单胞菌属 (Pseudomonas) 等有益菌属以提高其抗病性,恢复细菌多样性和群落稳定性。接种AM真菌可显著降低番茄根际土壤中青枯菌的丰度,特别是侵染青枯菌后提高番茄根际的黄杆菌属 (Flavobacterium)、黄色土源菌属 (Flavisolibacter) 、噬胞菌属 (Cytophaga) 和苔藓杆菌属 (Bryobacter)的相对丰度,进而抑制土壤中青枯菌的生长,并通过提高细菌的多样性和丰富度,促进番茄根际细菌物种之间的稳定共生和良性互作,从而提高细菌群落对青枯菌的抵抗能力。     

马铃薯细菌多样性解析及促生高产 IAA菌株的筛选

采用 3种不同的培养基从马铃薯根际土壤和叶片中共分离出 78株细菌,优势菌属是 Pantoea,占菌株总数的 55.13%。马铃薯根际土采用 R2A培养基(27株优势菌,13个菌属)分离的细菌多样性相对较好,阿须贝培养基(31株优势菌,9个菌属)次之,土壤浸提液培养基(1株优势菌,1个菌属)最少;马铃薯叶片内生菌用阿须贝培养基(19株优势菌,3个菌属)分离的细菌多样性较差。采用 Salkowski比色液显色法定量测定菌株产 IAA能力,结果表明有 58株细菌具有分泌 IAA的能力,占测定菌株总数的 74.36%,从马铃薯根际土(42株优势菌,13个菌属)筛选的产 IAA菌数量及细菌多样性均高于马铃薯叶片内生菌(16株优势菌,2个菌属)。根据菌株产IAA能力强弱和分离部位及分离培养基的差异,选择 7株产 IAA菌进行促生特性和马铃薯盆栽幼苗促生能力等研究,结果显示:有 6株产 IAA菌具有 ACC脱氨酶能力,1株产 IAA菌具有溶解无机磷能力,2株产 IAA菌具有溶解有机磷能力;两轮温室促生实验结果显示,菌株 Pantoeasp.MLS-34-25对马铃薯幼苗具有明显的促生作用,是生产微生物肥料的潜在菌种。     

炭疽病发病草莓与健康草莓根际细菌群落结构及功能差异

  目的   比较研究炭疽病不同发病程度草莓根际微生物群落结构并开展基因功能预测分析,为指导农田管理及筛选草莓炭疽病拮抗菌提供理论依据和参考。  方法  采集设施栽培大棚中健康和不同发病程度的草莓植株根际土壤,利用Illumina Miseq测序比较分析不同发病程度对草莓根际细菌多样性,根际细菌门、属水平群落组成特征的影响。  结果  发病植株根际细菌多样性显著低于健康植株,其中轻度发病草莓根际细菌丰富度ACE降低了7.2%,而中度发病草莓根际细菌丰富度降低了11%。草莓根际土壤的优势菌群为变形菌门、放线菌门和拟杆菌门,不同发病程度的草莓根际土壤的细菌群落结构发生了显著改变,其中发病草莓显著提高了根际土壤中芽孢菌属和亚栖热菌属的相对丰度,而降低了与促生功能相关的黄杆菌属和伯克氏菌属的相对丰度。PICRUSt2分析表明,炭疽病显著提高草莓根际细菌的细胞交流、细胞传递和分解,转录以及循环等功能,而降低了脂质代谢和消化功能。  结论  本研究表明炭疽病显著降低草莓根际细菌多样性,并改变细菌群落结构,降低了促进草莓营养吸收细菌种类的相对丰度,改变了根际细菌功能特征,研究结果为指导草莓生产管理和筛选抗病微生物提供参考。     

当归不同生长时期根际土壤酶活性及微生物群落结构变化

  目的  研究当归（Angelica sinensis）不同生长时期根际土壤酶活性和微生物群落结构的动态变化及其关联性,为当归的健康种植和土壤改良提供科学依据。  方法  以甘肃产当归的根际土壤为研究对象,研究5个生长时期当归根际土壤5种初级代谢酶活性,并运用高通量测序对细菌和真菌群落门、属水平的变化进行研究。  结果  当归根际土壤细菌群落丰富度和均匀度不随生长时期变化,而真菌群落变化显著;生长后期细菌和真菌群落结构与前中期明显分离,这种分离主要由部分菌门和菌属丰度显著变化造成;细菌属间多以互利共生关系存在,细菌与真菌间更倾向于以此消彼长的关系存在;抽薹期根际土壤蔗糖酶活性最低,脲酶活性最高,相关性分析表明,细菌对酶活性的影响高于真菌,其中蔗糖酶与黄杆菌属（Flavobacterium）显著正相关,脲酶与拟杆菌属（Bacteroides）、毛壳菌属（Chaetomium）显著正相关,与马赛菌属（Massilia）、鞘脂菌属（Sphingobium）、Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium属、新鞘脂菌属（Novosphingobium）显著负相关;酸性磷酸酶、淀粉酶、过氧化氢酶在不同时期维持稳定,而鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、拟杆菌属（Bacteroides）、MND1属、芽单胞菌属（Gemmatimonas）和溶杆菌属（Lysobacter）在维持其活性上发挥着一定的作用。  结论  该研究反映出当归根际土壤细菌-真菌群落在其生长发育过程中的动态平衡,酶和菌属的生长周期波动及其关联性反映出与当归抽薹可能相关的酶和菌属,以及维持酶稳定的有关菌群。该研究为下一步当归促生菌的筛选及功能验证提供了科学参考。     

东北地区四种农作物根际磷细菌的分布

从小麦、水稻、玉米,大豆根际土壤中磷细菌数量及其群落结构、多样性和相似性等几个方面,对东北地区代表性农作物根际磷细菌生态分布规律进行了系统研究.结果表明,4种作物根际土壤中分布大量解磷菌和溶磷菌,其中解磷菌达到2.15～6.68×105cfu·g-1、溶磷菌达到0.7～3.9×104cfu·g-1,解磷菌数量多于溶磷菌;作物根际土壤有效磷含量与磷细菌数量问无直接相关性;东北地区农作物根际磷细菌种群结构复杂,小麦、玉米、水稻、大豆根际土壤解磷菌分别涉及9个、11个、13个、12个菌属,溶磷菌分别涉及9个、8个、9个、7个菌属:4种主要农作物根际土壤中分布的磷细菌具有较高的多样性指数,且一般来说根际土壤中解磷菌多样性更高;作物根际磷细菌组成相似性系数在0.50～1.00之间,总体处于较高水平,且溶磷菌的相似性系数高于解磷菌.     

不同种植模式对甘蔗根际土壤生物学特性的影响

甘蔗多年单一化的宿根栽培导致甘蔗产量下降，而套种豆科作物能较明显地提高宿根蔗产量。本研究以赣蔗18 的新植栽培、 宿根栽培和宿根/大豆套种栽培的甘蔗根际土壤为对象，结合土壤微生物区系、 土壤酶活性，甘蔗基本农艺性状及其产量、 质量指标，揭示宿根蔗套种大豆的增产机制及生物学意义。结果表明，不同种植模式下甘蔗蔗糖含量基本一致，但宿根蔗套种大豆由于茎径粗大而较宿根连作表现出明显的产量优势。不同栽培模式下甘蔗根际土壤酶活性有显著差异，套种明显提高了宿根蔗根际土壤酶活性，尤其是与碳、 氮、 磷循环相关的蔗糖酶、 脲酶、 酸性磷酸单酯酶。不同栽培模式下甘蔗根际土壤微生物总量有显著性差异，单一宿根连作甘蔗根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例降低，而宿根蔗套种大豆根际土壤微生物总量和细菌/真菌比例提高，使甘蔗根际土壤微生物从真菌型向细菌型转变。总之，单一的宿根连作可导致根际土壤总微生物量及酶活性下降，引起土壤微生物介导的营养循环受阻，从而使甘蔗产量下降，而宿根蔗套种大豆模式对根际土壤微生物区系具有明显的改善作用，宿根蔗具有明显的产量优势。     

西瓜枯萎病对根际细菌多样性的影响

通过系统分析北京地区西瓜根际微生物组,显示了细菌群落结构分布的显著区域性,磷元素和钾元素是影响西瓜根际菌群组成最主要的因子;扩增子测序分析表明,健康植株比发病植株根际土壤群落结构更为稳定,节点微生物更多;网络分析发现了来自5 个菌门的19 个菌属与镰刀菌属直接相关,其中芽孢菌属与假单胞菌属与镰刀菌属丰度呈正相关。通过对比西瓜健康植株与镰刀菌侵染植株根际细菌组成差异,并构建相关性网络发现了潜在的枯萎病防治菌群,为北京西瓜枯萎病预警和防控奠定了基础。     

苹果树腐烂病拮抗细菌鉴定及其抑菌作用效果测定

为了开发一种高效低毒的苹果树腐烂病生防制剂,通过对峙培养法、形态学及分子生物学的方法进行了苹果树腐烂病菌拮抗菌的分离筛选及鉴定,采用离体枝条法测定了拮抗菌对苹果树腐烂病的防效,并采用显微观察和液体培养法分别研究了拮抗菌对苹果树腐烂病菌的抑菌机理和无菌滤液对苹果树腐烂病菌生长的影响。分离筛选结果表明,从甘肃省各苹果产区果园土壤和苹果树枝条上分离得到23株细菌,2株对苹果树腐烂病菌具有较好拮抗作用,分别为LZ-1201和TS-1203,其对苹果树腐烂病菌菌丝生长抑制率分别为79.00%和85.00%。鉴定结果表明,菌株LZ-1201和TS-1203分别为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)。离体枝条防效测定表明,拮抗菌无菌滤液对苹果树腐烂病的防效随着稀释倍数增大而降低,原液防效最高,分别为74.43%和77.07%。抑菌作用机理结果表明,两株拮抗菌均可导致苹果树腐烂病菌丝膨大畸形、原生质浓缩、释放及溶解。拮抗菌无菌滤液对腐烂病菌生长的影响测定结果表明,无菌滤液对腐烂病菌分生孢子萌发和菌丝生长量均有显著抑制作用(P0.05),其无菌滤液稀释40倍时对腐烂病菌分生孢子萌发和菌丝生长量的抑制率均高于60%,表明该拮抗菌具有很好的生防潜力。     

两种不同土壤条件下可培养甘蔗内生固氮菌的多样性

为明确不同土壤条件对甘蔗内生固氮菌多样性的影响,对分别种植在红壤土和水稻土的4个甘蔗品种的内生固氮菌进行分离和鉴定,并利用数学生态学方法分析不同来源内生固氮菌的多样性。结果表明,从红壤土的甘蔗组织中分离筛选获得23个内生固氮菌株,它们在基于16S r DNA序列分析结果上属于9个不同的菌属;而从水稻土的甘蔗组织中获得59个内生固氮菌株,分类上属于19个不同的菌属。群落生态学分析结果显示,来源于水稻土的甘蔗内生固氮菌的群落丰富度指数(dma)、多样性指数(H')以及均匀度指数(Jsw)均明显高于红壤土,表明水稻土条件下的甘蔗内生固氮菌群落结构相对复杂、稳定和均匀;而相同土壤条件下4个甘蔗品种间的内生固氮菌丰富度指数和多样性指数差异并不明显。本研究结果反映了土壤生态条件是影响甘蔗内生固氮菌多样性的重要因子。     

棉花黄萎病拮抗细菌HMB-1005鉴定及定殖

以大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)为指示菌,对从棉田土壤中已经分离筛选到的细菌HMB-1005进行形态、19项生理生化特征及16S rDNA试验,结果表明,HMB-1005为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);通过灭菌土和非灭菌土进行盆栽试验,拮抗菌HMB-1005芽孢液浸种、土壤全部混菌和部分混菌3种处理,经过5个月的盆栽试验表明,拮抗细菌HMB-1005能够在灭菌土和非灭菌土中定殖,且定殖数量达106cfu/g土左右,并仍能保持较高的抑菌活性。通过对棉苗根内细菌的分离,证实拮抗细菌HMB-1005能在棉花根内定殖,数量达到103cfu/g。实验结果显示,灭菌土的拮抗菌数高于非灭菌土,并且3种处理方式差异不明显,在实际生产应用中,建议使用浸种方法。     

Soil microorganisms antagonistic towards Rhizobium japonicum

Success in introducing Rhizobium japonicum strains into soil is related to their interaction with native microorganisms including some that are antagonistic. Actinomycetes, bacteria, fungi and rhizobiophages antagonistic towards strains of R. japonicum were counted directly using soil samples from field plots under different crop and soil management systems. The antagonistic actinomycete population varied from 1.3 × 10³ to 4.5 × 10⁵ g^?1 dry soil and ranged up to 90% of total actinomycetes. Soybean rhizosphere soil samples included antagonistic actinomycetes ranging up to 70% of total actinomycetes. The antagonistic bacterial population was less than 10% of total bacteria and the proportion did not vary significantly with crop or soil management practices. Antagonistic fungi were observed for many of the soils examined but they could not be counted. There were few rhizobiophages and they were found most frequently in soybean rhizospheres. Occasional bacterial and actinomycete colonies that stimulated growth of R. japonicum were randomly observed among the soil samples tested.     

盐碱地小麦根际联合固氮菌数量分布研究

结合气相色谱仪和乙炔还原(ARA),采用最可能计数法(MPN)和荧光抗体(FA)染色法对盐碱地小麦根际联合固氮菌及优良固氮菌株Pseudomonassp.ChW1和Zoogloeasp.ChW6数量分布进行了测定。结果表明:小麦根际各部位均存在联合固氮菌类群,但数量相对较小、差异较大(102～106个g-1干土或根),分布趋势呈RP>RS>NRS>HP;菌株Pseudomonassp.ChW1是一种相对广谱的联合固氮菌株,在小麦根际不同部位均有分布,数量除在根系表面(RP)较多(105个g-1干根)外,其它部位较少(102～103个g-1干土或根);Zoogloeasp.ChW6菌株是一种分布谱相对较窄的联合固氮菌株,只分布于根表土壤(RS)和根系表面(RP),数量102～104个g-1干土或根。自然状况下,小麦根际固氮菌数量较少,有必要通过使用联合固氮菌接种剂提高小麦根际固氮菌种群数量,增强种群竞争力,增加根际微生物固氮总量。     

Colonization of sugarcane plantlets by mixed inoculations with diazotrophic bacteria

Micropropagated sugarcane plants have been used in Brazil for almost three decades. Besides the improvement in plant health, micropropagated sugarcane carries no endophytic plant growth-promoting bacteria. The Brazilian inoculation technology to reintroduce diazotrophic bacteria in micropropagated sugarcane plantlets revealed a synergistic-like effect in PGP-bacteria mixed inoculations. The infection model of single diazotrophic bacteria species in sugarcane was studied in detail, but still many questions remain open. In this study we used a combined fluorescence in situ hybridization (FISH) and a cultivation based approach (MPN) to evaluate the colonization of sugarcane plantlets by mixed inocula. The highest colonization for three out of the five species studied was obtained with a mixed inoculum, when the Azospirillum amazonense showed an increase by almost 100 times in colonization and Herbaspirillum spp. and Burkholderia tropica was determined at 10⁷ cells per gram root fresh weight. All of the inoculated bacterial species could be detected using the FISH probes 12 h after bacterial inoculation. The FISH results confirmed the MPN counts and showed differences in the population numbers and colonization behavior of particular bacterial inoculum strains in the different mixed inocula. A putative antagonistic effect among the inoculated H. seropedicae and H. rubrisubalbicans strains was observed using FISH, as well as the better competitiveness of B. tropica as compared to the A. amazonense strain. The observed data probably reflect also specific interactions with the sugarcane variety used in this particular inoculation system, and may not be generalized as a rule. This is the first study about the competition for sugarcane colonization in a mixed bacterial inoculum.     

黄顶菊入侵对土壤微生物、土壤酶活性及土壤养分的影响

通过采样分析,研究了外来植物黄顶菊入侵对非耕地和耕地,以及对玉米根系土壤微生物、土壤酶活性、土壤速效养分的影响,旨在揭示黄顶菊入侵农田和贫瘠荒地的机制。本试验比较了距根系不同距离土壤的微生态变化;分析了根系土壤3大微生物类群结构、5种土壤理化性质以及5种土壤酶活性之间的相关性。结果表明,非耕地黄顶菊根表速效氮、速效磷、速效钾的含量分别为对照的4.44、6.88、2.64倍,耕地中分别为对照的5.31、13.78、7.56倍;非耕地黄顶菊根表土壤细菌、真菌、放线菌数量分别为对照的13.23、6.67、21.40倍,耕地中分别为对照的9.27、2.15、2.24倍,可见黄顶菊对非耕地土壤中可培养的细菌、真菌、放线菌数量的影响更为明显;非耕地中黄顶菊根表土壤碱性磷酸酶、酸性磷酸酶、脲酶、脱氢酶、蔗糖酶的活性分别为对照的19.44、5.39、1.64、1.74、4.62倍,说明细菌非常活跃。耕地中分别为对照的2.26、3.45、1.53、0.95、4.89倍。另外在玉米与黄顶菊互作时,其根表土壤速效氮、磷、钾分别为非互作条件下的63.54%、64.70%、80.71%、,黄顶菊入侵明显降低了玉米根表速效养分。综上,黄顶菊入侵增加了其根系周围可培养土壤微生物数量、土壤酶活性及土壤速效养分含量;降低了附近玉米根表土壤中可培养微生物数量、土壤酶活性和速效养分含量。     

轮作与连作对烟田土壤微生物区系及多样性的影响

为探讨轮作与连作对烟田根际土壤微生物群落的影响,采用实验室微生物培养联合微生物高通量测序技术,分析了玉米-烤烟轮作和烟叶连作对烟株根际土壤微生物数量、群落结构及其多样性的影响。研究结果表明,轮作烟田根际土壤中可培养细菌和放线菌数量均高于连作烟田根际土壤,但真菌数量低于连作烟田。土壤高通量测序结果表明,轮作烟田根际土壤真菌和细菌群落多样性均高于连作烟田;在烟株的生长过程中,轮作和连作烟田在旺长期和成熟期微生物群落相似度降低。相较于黑胫病/根腐病/根结线虫发病率较高(36. 67%)的连作烟田来说,轮作烟田发病率较低(0%),进一步分析真菌和细菌群落结构发现,轮作烟田根际土壤中拮抗菌如Sphingomonas (鞘脂单胞菌属)、Pseudomonas (假单胞菌属)、Aspergillus (曲霉属)等相对丰度均高于连作烟田,而连作烟田根腐病病菌Pythium (腐霉属)丰度较高。     

解钾细菌与黏土矿物协同促进玉米生长提高土壤养分有效性

为了揭示解钾细菌在西北矿区浅埋古河道土壤中对植物生长和土壤养分利用的影响,通过日光温室短期盆栽的方式,以不同黏土矿物配比的人工培土为基质模拟古河道不同质地土壤,以西北地区常见农作物玉米为宿主,研究解钾细菌在人工培土基质中的微生物数量变化规律,以及二者协同作用对玉米生长和矿质养分吸收的影响。结果表明:1)土壤黏土矿物含量增大有利于提高土壤解钾细菌数量,促进微生物活性。当黏土矿物质量分数为68%,速效钾质量分数约170 mg/kg时,解钾细菌数量最大;2)玉米地上部分干质量、根冠比、根系活力随黏土矿物含量增大而增大,以解钾细菌作用下黏土矿物质量分数68%的玉米生长效果最佳;3)在解钾细菌作用下,植物氮磷钾积累量和土壤养分利用的最佳土壤黏土矿物质量分数为45%、68%和75%,土壤钾素、氮素和磷素最大利用率分别达到65%、53%和17%;4)解钾细菌在土壤钾素含量低时促进土壤磷素吸收,土壤钾素过量时,促进土壤氮磷钾的吸收,提高土壤养分利用率。因此,土壤黏土矿物与解钾细菌相互作用,而且积极影响植物生长和土壤养分的吸收利用,这对进一步探寻适合矿区浅埋古河道土壤的微生物复垦技术,深入改良和开发矿区退化土壤具有重要意义。     

Diversity and plant growth promoting evaluation abilities of bacteria isolated from sugarcane cultivated in the South of Brazil

Plant growth promoting (PGP) bacteria associated with sugarcane are a promising alternative for the expansion of this crop in Southern Brazil. In this study bacterial strains from different sugarcane fields were isolated to estimate their diversity, to evaluate some of their PGP activities and to use them as inoculant strains in field experiment. Samples of rhizospheric soil, roots, and stems of sugarcane were collected in six Rio Grande do Sul localities. The isolation of bacteria was made in three different N-free media. DNA from each isolate was subjected to nifH or 16S rDNA PCR-RFLP, and to the 16S rDNA partial sequencing. Five hundred and sixteen strains were isolated and several PGP characteristics were analyzed. Shannon index was used to evaluate the bacterial diversity. Indexes varying from 0.94 to 2.46 were obtained. Soil pH and clay were the characteristics most closely related to bacterial diversity. Achromobacter, Agrobacterium, Burkholderia, Gluconacetobacter, and Stenotrophomonas were the most abundant genera. Concerning the PGP activities, indolic compounds production was detected in 368 isolates; 138 isolates were able to solubilize phosphate; and 390 were siderophores producers. The inoculation of sugarcane with Gluconacetobacter diazotrophicus VI27 strain showed a significant increase in the number of sets germinated, in the amount of soluble solids, and in the yield of sugarcane juice compared with the control. As a conclusion, a diverse population of PGP bacteria was found in the sugarcane samples. These bacteria, especially G. diazotrophicus strain VI27, could be used as biofertilizers of sugarcane as well as other cereal crops under controlled conditions to avoid or reduce the use of standard N fertilizers.